[发明专利]一种焊接变形结构的多螺栓紧固工艺方法

摘要

本发明公开了一种焊接变形结构的多螺栓紧固工艺方法，该方法考虑分块制造的结构件焊接后的变形程度，利用分块螺栓组群的弹性相互作用，发现螺栓群最终预紧力标准差最小的紧固策略具有分块阵的特点，分区内元素的绝对值差值较小，进而按照配合界面配合间隙最小以及“相对的两区域中心与螺栓群几何中心的连线呈钝角”原则，分区域进行紧固的工艺策略。本发明以某分块结构为例，制定螺栓组群分区紧固工艺，结果显示，分区紧固的预紧力均匀分布性较好，最大残余预紧力偏差降低了一半以上。

主权项

1.一种焊接变形结构的多螺栓紧固工艺方法，其特征在于具有如下步骤：S1、测量因焊接导致的各零件配合界面变形，获得主要变形区域位置标识为P＝{p₁，p₂，…，p_n}，其中p_i＝(x_i，y_i，z_i)为凸起或下凹区域中心点坐标，(x_i，y_i)表征零件配合界面水平位置，z_i表征凸起或下凹位移参量，其中，i∈(1,2,...,n)；S2、对步骤S1获得的主要变形区域位置标识计算装配初始时刻，相互配合零件位置距离，并表征为ΔH＝{Δh₁，Δh₂，…，Δh_n}，其中Δh_i＝(x_i，y_i，Δz_i)以相互配合的一个零件水平位置(x_i，y_i)为基准，获得的垂直配合表面方向位置距离量为Δz_i；S3、根据各主要变形区域的螺栓组群几何特征划分区域，得到n个区域，根据需要设置目标扭矩的从小到大m遍的紧固扭矩值；S4、标识步骤S3得到的n个区域整体的几何中心O，O的坐标标识为(x_o，y_o)；S5、区域1的确定及螺栓拧紧：根据步骤S2获得的ΔZ＝{Δz₁，Δz₂，…，Δz_n}，选取其中最小值ΔZ_s1＝min(Δz₁，Δz₂，…，Δz_n)，并定义相对应的区域为区域1且区域1几何中心为A₁＝(x_s1，y_s1)；S6、按照步骤S3设置的最小紧固扭矩值，采用十字交叉法完成区域1范围内各螺栓的第一遍紧固；S7、区域j的确定及螺栓拧紧：S71、令j＝2；S72、设区域j几何中心为A_j＝(x_sj，y_sj)，A_j满足A_j‑1、O、A_j连线夹角∠A_j‑1OA_j＞90°、且区域j的垂直配合表面方向位置距离量ΔZ_sj满足ΔZ_sj＝min(剩余待确定区域的Δz_i)；确定A_j及区域j位置后，按照步骤S3设置的最小紧固扭矩值、采用十字交叉法完成区域j范围内各螺栓的第一遍紧固；S73、令j＝j+1，若j≠n，则重复步骤S72，若j＝n，则执行步骤S8；S8、设区域j几何中心为A_j＝(x_sj，y_sj)，按照步骤S3设置的最小紧固扭矩值、采用十字交叉法完成区域j范围内各螺栓的第一遍紧固；S9、按照区域编号从小到大的顺序依次按照步骤S3设置的次小紧固扭矩值完成第二遍紧固，直至依次按照步骤S3设置的最大紧固扭矩值完成第m遍紧固，紧固完成。